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Der Lego-Roboter
Sentosa et al., 2023, PLoS ONE
Ein Roboter aus Lego kann schnell einen wichtigen Schritt zur Herstellung von Maschinen aus DNA ausführen.
„Dies begann als Abschlussprojekt in einem Grundpraktikum“, sagt er Rizal Hariadi an der Arizona State University, der seine Klasse damit beauftragte, Werkzeuge mithilfe „sparsamer Wissenschaft“ zu bauen.
Der Roboter, den eine Studentengruppe gebaut hat, hat sich als besonders nützlich erwiesen und ähnelt einem einzelnen Arm, an dessen Spitze sich eine Halterung für zylindrische Rohre befindet. Es führt einen Vorgang zum Mischen des flüssigen Inhalts der Röhrchen durch, indem die Röhrchen zunächst von der Vertikalen in die Horizontale gekippt und dann schnell gedreht werden. Dadurch entsteht eine einzige Flüssigkeit, deren Dichte von unten nach oben gleichmäßig abnimmt.
Die Teile des Roboters, darunter Getriebe, Verbindungsblöcke und zwei Motoren, stammen alle aus Lego-Bausätzen. Die einzige Ausnahme ist der Röhrchenhalter, den die Forscher in 3D drucken mussten. Das Design des Roboters ist eine kleinere und schnellere Version traditionellerer „Gradientenmischer“.
Nach dem Mischen durch den Lego-Roboter kann die Flüssigkeit zur Reinigung winziger Strukturen aus DNA-Molekülen verwendet werden, die Forscher wie Hariadi als winzige Maschinen nutzen wollen. Diese Maschinen könnten sowohl Aufgaben innerhalb von Zellen ausführen als auch neues Licht auf die Funktionsweise natürlich vorkommender molekularer Maschinen wie Proteine werfen.
Viele herkömmliche Methoden zur Erzeugung von Dichtegradienten erfordern schwer zu bedienende und teure Maschinen. Der Lego-Roboter erzeugte in nur 1 Minute den nötigen Dichtegradienten, der beschleunigt insgesamt die Reinigung steigern.
Katherine Dunn an der Universität von Edinburgh im Vereinigten Königreich sagt, dass der Roboter den Reinigungsprozess sowohl billiger als auch schneller machen könnte.
Das Reinigungsverfahren umfasst andere Geräte als den Lego-Roboter, sodass der Roboter selbst für andere Labore, die nicht bereits über diese verbleibende Ausrüstung verfügen, möglicherweise nicht von Nutzen ist, sagt Hariadi. Da die Herstellung aus Lego jedoch etwa 350 US-Dollar kostete – etwa 100 US-Dollar billiger als im Laden gekaufte Geräte – sei dies eine bequeme und zugängliche Möglichkeit, Prototypen von Geräten zu erstellen, die bestehende Laborabläufe verbessern könnten, sagt er.
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